UASB/SBR工艺处理含DMF、PVA制革废水_二甲基甲酰胺-论文网
来源：UC论文网2015-10-31 00:07
摘要：
论文摘要：鉴于某制革废水中二甲基甲酰胺（DMF）和聚乙烯醇 (PVA)浓度高且难于生物降解的特点，确定采用上升流厌
论文摘要：鉴于某制革废水中二甲基甲酰胺（DMF）和聚乙烯醇 (PVA)浓度高且难于生物降解的特点，确定采用上升流厌氧污泥反应器（UASB）—两级活性污泥（SBR）工艺对此废水进行处理。 运行结果表明：UASB池出水COD去除明显，但DMF氧化分解后氨氮显著上升，通过向混凝反应池中投加磷酸盐，镁盐及碱，使氨氮反应生成磷酸铵镁（MAP）沉淀除去，废水在二级SBR池进一步处理，最终出水水质可满足《污水综合排放标准》的I级标准，并且整个工艺运行稳定，具有良好的社会效益和环境效益。
论文关键词：二甲基甲酰胺,聚乙烯醇,氨氮,磷酸铵镁
0.引言
DMF是一种性能优良的有机溶剂，在制革工业中，用于PU合成革表面处理过程和二层皮湿法移膜表面处理工艺，每年仅制革行业排放的含DMF废水约1亿t。DMF化学性质稳定，B/C比为0.065，难生物降解，对废水生物处理过程产生抑制作用，影响处理效果，DMF废水处理技术引起了环保工作者的关注。DMF可以经过呼吸道、消化道和皮肤进入人体内，具有一定的毒性，并为实验动物致癌物质，美国确定DMF为人体可能致癌物质，我国地面水中最高容许质量浓度推荐值是25mg/L。聚乙烯醇，因其具有良好的水溶性、稳定性及低用量、高效率、不需高湿度等优良性能，被广泛应用于超细纤维革工艺中的PVA含浸工序，然后在湿法PU含浸工序中被水洗,溶入水中,因此废水中PVA浓度高，其B/C比小于0.2，同样难于生物降解。由于DMF与PVA都仅作为有机溶剂而不发生化学反应，在量上几乎没有损耗，全部进人生产废水中，如不加以处理，将对环境造成很大污染，因此对含有DMF、PVA的废水进行处理是十分有必要的。
1.设计进、出水质
福建某超纤有限责任公司，是由国内最大的国有人造革生产企业股份公司控股设立，公司以生产各种中高档合成革、超细纤维革系列产品为主，生产废水中含有大量的DMF和PVA。废水主要具有如下特点：①水质波动范围较大：该厂生产的产品品种较多，工艺变化大，而且生产周期随着订单的多少而变化，导致水质水量波动均较大，为此要求处理工艺有较强的抗冲击性和适应性。②有机物浓度高，且难生物降解：生产废水中含有大量PVA和DMF，B/C比均小于0.2，且DMF对废水生物处理过程会产生抑制作用，从而增加了处理的难度。
污水处理一期工程设计处理水量为200m/d,废水水质见表1。设计出水水质须达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的Ⅰ级标准:COD≤100mg/L,BOD≤20mg/L,SS≤70mg/L，pH=6～9。
表1废水水质
Tab.1Wastewaterquality
污水处理所有构筑物均为钢筋混凝土结构，其工艺流程如图1所示。
图1工艺流程
Fig.1Flowchartoftreatmentprocess
①DMF废水调节池。地下式,尺寸为6.6m×12.25m×4.3m,有效容积为300m。池内废水主要来自生产车间中含DMF、PVA的生产废水,经过简易格栅后进入调节池,以调节水质水量，调节池底部设穿孔曝气管,通过曝气对废水进行混合。池底设潜水排污泵2台(1用1备),通过阀门控制调节池废水进入UASB或SBR。
②综合废水调节池。地下式,尺寸为6.6m×21m×4.3m,有效容积为550m。废水主要为生产车间冲洗废水，DMF回收塔塔顶碱性废水，锅炉酸性废水以及生活污水等有机物浓度低的废水，经过简易格栅后进入调节池,以调节水质水量，调节池底部设穿孔曝气管,通过曝气对废水进行混合。池底设潜水排污泵2台(1用1备),通过阀门控制调节池废水进入UASB或SBR。
③UASB池。半地下式,地下4m,地上5m,尺寸为4.3m×8.8m×9m,有效容积为300m,设穿孔管配水,由底部进水，出水经三相分离器后溢流出水。外设立式排污泵2台（(1用1备)，通过内循环混匀厌氧池废水。因工程规模不大，产生的沼气利用价值不大,故经过水封灌后高空排放。
④MAP反应池。半地下式，地下4m,地上2m，尺寸为1.25m×3m×6m，有效容积为22m。通过加药房计量泵加入磷酸氢二钠、硫酸镁和氢氧化钠，搅拌混匀反应后流入MAP沉淀池。
⑤MAP沉淀池。半地下式，地下4m,地上2m，尺寸为3m×3m×6m，有效容积为50m。沉淀池为正方形竖流式沉淀池，加药后废水从中心管进入沉淀池，在此反应生成鸟粪石并沉淀，废水溢流经出水槽流出，鸟粪石沉淀则通过立式污泥泵排入污泥浓缩池。
⑥一级SBR好氧池、一沉池及二级SBR好氧池、二沉池。均为半地下式,尺寸均为4.5m×21m×6m,分2格,串联，有效容积为450m。装有半软性填料,池底设穿孔管布气,鼓风机2台(1用1备),一沉池与二沉池分别设排污泵2台(1用1备)，进行污泥回流和排泥。
⑦中间池。半地下式，地下4m,地上2m，尺寸为4.5m×7m×6m，有效容积为180m.设排污泵2台(1用1备)，废水在此进一步沉淀后由污泥泵排入终沉池。
⑧终沉池。半地下式，地下4m,地上2m，尺寸为4.5m×5m×6m，有效容积为120m.沉淀池为正方形竖流式沉淀池，中心管处接加药管，通过加药房计量泵加入PAC,使出水进一步澄清并除去悬浮物，最终废水溢流后经出水槽达标排放，沉淀经立式污泥泵抽入污泥浓缩池。
⑨污泥浓缩池。半地下式，地下2m,地上2m，尺寸为3m×3m×4m，有效容积为30m.设螺杆泵2台(1用1备)，污泥浓缩后由螺杆泵抽至厢式压滤机进行脱水处理,使其成为可堆放、便于运输的干污泥。
论文关键词：二甲基甲酰胺,聚乙烯醇,氨氮,磷酸铵镁
0.引言
DMF是一种性能优良的有机溶剂，在制革工业中，用于PU合成革表面处理过程和二层皮湿法移膜表面处理工艺，每年仅制革行业排放的含DMF废水约1亿t。DMF化学性质稳定，B/C比为0.065，难生物降解，对废水生物处理过程产生抑制作用，影响处理效果，DMF废水处理技术引起了环保工作者的关注。DMF可以经过呼吸道、消化道和皮肤进入人体内，具有一定的毒性，并为实验动物致癌物质，美国确定DMF为人体可能致癌物质，我国地面水中最高容许质量浓度推荐值是25mg/L。聚乙烯醇，因其具有良好的水溶性、稳定性及低用量、高效率、不需高湿度等优良性能，被广泛应用于超细纤维革工艺中的PVA含浸工序，然后在湿法PU含浸工序中被水洗,溶入水中,因此废水中PVA浓度高，其B/C比小于0.2，同样难于生物降解。由于DMF与PVA都仅作为有机溶剂而不发生化学反应，在量上几乎没有损耗，全部进人生产废水中，如不加以处理，将对环境造成很大污染，因此对含有DMF、PVA的废水进行处理是十分有必要的。
1.设计进、出水质
福建某超纤有限责任公司，是由国内最大的国有人造革生产企业股份公司控股设立，公司以生产各种中高档合成革、超细纤维革系列产品为主，生产废水中含有大量的DMF和PVA。废水主要具有如下特点：①水质波动范围较大：该厂生产的产品品种较多，工艺变化大，而且生产周期随着订单的多少而变化，导致水质水量波动均较大，为此要求处理工艺有较强的抗冲击性和适应性。②有机物浓度高，且难生物降解：生产废水中含有大量PVA和DMF，B/C比均小于0.2，且DMF对废水生物处理过程会产生抑制作用，从而增加了处理的难度。
污水处理一期工程设计处理水量为200m/d,废水水质见表1。设计出水水质须达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的Ⅰ级标准:COD≤100mg/L,BOD≤20mg/L,SS≤70mg/L，pH=6～9。
表1废水水质
Tab.1Wastewaterquality
330
pH
8.4～8.9
8.7
2工艺流程污水处理所有构筑物均为钢筋混凝土结构，其工艺流程如图1所示。
图1工艺流程
Fig.1Flowchartoftreatmentprocess
①DMF废水调节池。地下式,尺寸为6.6m×12.25m×4.3m,有效容积为300m。池内废水主要来自生产车间中含DMF、PVA的生产废水,经过简易格栅后进入调节池,以调节水质水量，调节池底部设穿孔曝气管,通过曝气对废水进行混合。池底设潜水排污泵2台(1用1备),通过阀门控制调节池废水进入UASB或SBR。
②综合废水调节池。地下式,尺寸为6.6m×21m×4.3m,有效容积为550m。废水主要为生产车间冲洗废水，DMF回收塔塔顶碱性废水，锅炉酸性废水以及生活污水等有机物浓度低的废水，经过简易格栅后进入调节池,以调节水质水量，调节池底部设穿孔曝气管,通过曝气对废水进行混合。池底设潜水排污泵2台(1用1备),通过阀门控制调节池废水进入UASB或SBR。
③UASB池。半地下式,地下4m,地上5m,尺寸为4.3m×8.8m×9m,有效容积为300m,设穿孔管配水,由底部进水，出水经三相分离器后溢流出水。外设立式排污泵2台（(1用1备)，通过内循环混匀厌氧池废水。因工程规模不大，产生的沼气利用价值不大,故经过水封灌后高空排放。
④MAP反应池。半地下式，地下4m,地上2m，尺寸为1.25m×3m×6m，有效容积为22m。通过加药房计量泵加入磷酸氢二钠、硫酸镁和氢氧化钠，搅拌混匀反应后流入MAP沉淀池。
⑤MAP沉淀池。半地下式，地下4m,地上2m，尺寸为3m×3m×6m，有效容积为50m。沉淀池为正方形竖流式沉淀池，加药后废水从中心管进入沉淀池，在此反应生成鸟粪石并沉淀，废水溢流经出水槽流出，鸟粪石沉淀则通过立式污泥泵排入污泥浓缩池。
⑥一级SBR好氧池、一沉池及二级SBR好氧池、二沉池。均为半地下式,尺寸均为4.5m×21m×6m,分2格,串联，有效容积为450m。装有半软性填料,池底设穿孔管布气,鼓风机2台(1用1备),一沉池与二沉池分别设排污泵2台(1用1备)，进行污泥回流和排泥。
⑦中间池。半地下式，地下4m,地上2m，尺寸为4.5m×7m×6m，有效容积为180m.设排污泵2台(1用1备)，废水在此进一步沉淀后由污泥泵排入终沉池。
⑧终沉池。半地下式，地下4m,地上2m，尺寸为4.5m×5m×6m，有效容积为120m.沉淀池为正方形竖流式沉淀池，中心管处接加药管，通过加药房计量泵加入PAC,使出水进一步澄清并除去悬浮物，最终废水溢流后经出水槽达标排放，沉淀经立式污泥泵抽入污泥浓缩池。
⑨污泥浓缩池。半地下式，地下2m,地上2m，尺寸为3m×3m×4m，有效容积为30m.设螺杆泵2台(1用1备)，污泥浓缩后由螺杆泵抽至厢式压滤机进行脱水处理,使其成为可堆放、便于运输的干污泥。
